Osnovne fizicke i hemijske osobine tecnih maziva

Seminarski rad

Predmet: Transportni uređaji i sistemi

Tema: Osnovna fizička i hemijska svojstva tečnih

maziva za podmazivanje delova
transportnih uređaja i sistema

Profesor: Student:

dr.Goran Mihajlović Đorđe Aničić 160/2018

VTMŠ Trstenik, Februar 2020.

Teorije podmazivanja

Trajnost i pouzdanost rada mašina i različitih mehanizama bitno zavise od pravilnog

izbora i primene maziva. Loše odabrano mazivo ili njegova pogrešna primena je uzrok
nenormalnom, ubrzanom trošenju površina koje su u kontaktu i pojava trajnih
deformacija, odnosno oštećenja. Jedan od osnovnih kriterijuma izbora je specifičnost
rada mehanizma: brzina i oblik kretanja, specifična opterećenja, temperatura itd.
Uopšteno, može se reći, da se maziva ne biraju za mašine u celini, već posebno za
različite sklopove jedne mašine. Tako na primer, kod pogonske grupe nekog motornog
vozila motor se podmazuje motornim uljem, prenosni mehanizam transmisionim uljem,
neke ležajeve mazivim mastima itd.

Budući da je habanje elemenata posledica trenja, a trenje otpor relativnom kretanju,
osnovna uloga maziva je da smanji taj otpor. Mazivo se može definisati kao materija
koja smanjuje trenje, ali osim toga ispunjava i neke sasvim određene i strogo
postavljene zahteve. Na primer, savremeno motorno ulje pre svega mora podmazivati
površine, ali ujedno mora imati sposobnost hlađenja, zaštite od korozije, zaptivanja,
čišćenja i pranja elemenata motora i mora biti oksidaciono i termički stabilno. Bez tih
osobina ono ne bi moglo zadovoljiti složenim zahtevima savremenih motora.

U zavisnosti od debljine sloja maziva, njegovog međupovršinskog rasporeda, stepena

geometrijske sličnosti spregnutih površina i radnih uslova elemenata mehaničkog
sistema moguće je ostvariti različite vidove podmazivanja:



granično



hidrodinamičko



hidrostatičko



elastohidrodinamičko



mešovito podmazivanje

Granično podmazivanje

Granično podmazivanje nastaje kada sloj maziva nema dovoljnu debljinu da spreči
kontakt površina čvrstih tela. Površine elemenata su u neposrednom dodiru i
opterećenje se prenosi s jedne na drugu preko spregnutih neravnina.

pri čemu nastaju metalni sapuni veoma dobrih triboloških svojstava. Ovi granični slojevi
su pogodni za srednja opterećenja, srednje temperature i srednje brzine.

Hemijskom reakcijom

između aktivnih molekula maziva (EP – aditiva) i metala

stvaraju se nova hemijska jedinjenja na površinama. Ova maziva u svom sastavu
sadrže hlor, fosfor i sumpor u obliku različitih jedinjenja. Deluju tako što, usled visokih
temperatura, na površinama stvaraju slojeve hlorida, fosfida i sulfida koji štite površinu
metala od visokih opterećenja i ekstremnih pritisaka.

Hidrodinamičko podmazivanje

Hidrodinamičko podmazivanje predstavlja način podmazivanja pri kome su površine
koje se podmazuju razdvojene kontinualnim slojem maziva u toku kretanja, odnosno
gde se trenje površinskih reljefa u potpunosti zamenjuje unutrašnjim trenjem čestica
maziva. U toku mirovanja, pokretanja ili zaustavljanja površine se nalaze u direktnom
kontaktu.

Elementi mehaničkih sistema kod kojih se ostvaruje hidrodinamičko podmazivanje
odlikuju se sledećim tribološkim karakteristikama:



površine koje se podmazuju razdvojene su kontinualnim slojem maziva dovoljne
debljine tako da ne dolazi do njihovog dodira, izuzev pri pokretanju i
zaustavljanju,



opterećenje se prenosi s jedne na drugu površinu preko sloja maziva koji
poseduje određenu moć nošenja nastalu kao rezultat relativnog kretanja
površina,



otpor usled trenja u sistemu je određen veličinom unutrašnjeg trenja u mazivu.

Debljina uljnog sloja, kod hidrodinamičkog podmazivanja, mora biti veća od zbira visina
površinskih reljefa kliznih površina.

Debljina sloja koja je jednaka zbiru visina površinskih reljefa površina naziva se
kritičnom i ispod nje prestaju zakonitosti hidrodinamičkog podmazivanja.

Šematski prikaz hidrodinamičkog podmazivanja

Ovaj način podmazivanja ima najznačajniju primenu kod radijalnih i aksijalnih kliznih
ležaja.

Hidrostatičko podmazivanje

Da bi se obezbedila kontinualna debljina sloja maziva između spregnutih površina,
neophodan je pritisak u sloju maziva koji je veći od opterećenja koje deluje na površine.
Ako se pritisak u sloju maziva održava pomoću posebnog uređaja – hidrostatičkog
sistema, radi se o hidrostatičkom podmazivanju, slika 2.8. Koristi se tamo gde se
moraju otkloniti nedostaci hidrodinamičkog podmazivanja, odnosno teškoće stvaranja
hidrodinamičkih slojeva kod malih brzina ili brzine jednake nuli (pokretanje i
zaustavljanje sistema).

Šematski prikaz hidrostatičkog podmazivanja

Za ovaj vid podmazivanja koristi se poseban tip kliznih ležajeva koji se nazivaju
hidrostatičkim. To su ležajevi u kojima se moć nošenja uljnog sloja ostvaruje stalnim
dodavanjem ulja pod pritiskom iz nekog uljnog rezervoara.

Ovakav način podmazivanja je zastupljen kod kliznih ležaja turbina, pumpi, mašina
alatki, zatim kod kliznih vodjica itd.

Šematski prikaz mešovitog podmazivanja

Mineralna bazna ulja

U novije vreme nazivaju ih još i

konvencionalnim

Sastoje se od ugljovodonika –

jedinjenja ugljenika (C) i vodonika (H). Molekulske mase im se kreću u rasponu C

–

. Njihove strukture i ostale osobine zavise od prirode i karakteristika sirove nafte iz

koje se dobijaju ali i od daljih – sekundarnih ili katalitičkih postupaka dorade.

Preradom

parafinskih nafti

dobijaju se

mineralna bazna ulja parafinske osnove.

Koriste se za proizvodnju motornih, transmisionih, reduktorskih, hidrauličnih i
kompresorskih ulja.

Dominantni konstituenti ovih baznih ulja su molekuli normalnih (linearnih) parafina,
izoparafina i cikloparafina, slika 3.1. Dobre osobine su im: visoke tačke paljenja, visoka
oksidaciona i termička stabilnost, visoki indeksi viskoznosti. Indeks viskoznosti je
empirijski broj, bez dimenzija, koji označava veličinu promene viskoznosti nekog ulja s
promenom temperature. Visok indeks viskoznosti znači relativno malu promenu
viskoznosti s promenom temperature, dok nizak indeks viskoznosti pokazuje veliku
promenu viskoznosti s promenom temperature. Indeks viskoznosti ulja određuje se
merenjem kinematičke viskoznosti na 40

C i 100

C, a upotrebom posebnih tablica

dolazi se do odgovarajućeg broja. Zavisno od dubine rafinacije, vrednost indeksa
viskoznosti može biti

visoka

(95-100),

vrlo visoka

(do 120) i

ultra visoka

(do 140). Od

lošijih osobina ističu se visoke tačke tečenja, ali se one poboljšavaju postupkom
deparafinacije i aditivima.

Preradom

naftenskih nafti